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Réchauffement climatique : une certitude scientifique et plusieurs réponses politiques possibles

Publié en ligne le 2 mars 2022 - Science et décision - Climat
Cet article reprend avec de très légères adaptations le texte publié dans le hors-série « Débats » du magazine Marianne intitulé « Écologie : ni dogme, ni déni » (avril 2021).

Permettre à près de huit milliards d’habitants (et sans doute près de dix milliards en 2050) de vivre décemment, de se soigner, de se nourrir correctement et d’avoir accès à l’eau potable et à l’électricité est un enjeu majeur du XXIe siècle. Ces objectifs de développement peuvent être vus comme contradictoires avec la nécessité d’une décroissance rapide de l’usage des combustibles fossiles (qui représentent aujourd’hui plus de 80 % de l’énergie consommée dans le monde). Dans un contexte où les scientifiques décrivent de plus en plus précisément les impacts des activités humaines sur le climat et l’environnement au sens large, les questions posées sont innombrables. Quelle alimentation voulons-nous ? Quelle agriculture ? Quel aménagement de l’espace ? Comment assurer notre production énergétique ? Pour quel développement économique ou social ?

Le changement climatique apporte une dimension supplémentaire. D’une part, il influence directement de nombreuses autres questions environnementales. Mais surtout, il joue sur le temps long : les émissions humaines de gaz à effet de serre vont avoir des conséquences qui vont en partie perdurer pendant plusieurs milliers d’années et nos choix d’aujourd’hui n’auront d’effets visibles sur le climat qu’au bout de quelques décennies, alors qu’ils ont des conséquences sociales ou économiques immédiates.

La science dit ce qui est, mais elle ne dicte pas ce qui doit être

Les connaissances scientifiques sont nécessaires pour établir les faits. Elles permettent également d’éclairer les conséquences potentielles des choix envisagés. Mais elles ne sauraient préempter le débat de société. La science a pour objet de dire ce qui est (avec ses inconnues, ses doutes, mais aussi ses certitudes). À l’inverse, elle ne dicte pas ce qui doit être. Les décisions sont affaire de société et de choix démocratiques, avec leurs dimensions économiques, politiques, sociales et éthiques. Il s’agit de questions de valeurs et d’intérêts sur lesquelles la science n’a pas de portée. Albert Einstein, dans son recueil de textes Conceptions scientifiques, morales et sociales (Flammarion, 1952) le résumait ainsi : « Les énoncés scientifiques de faits et de relations ne peuvent pas produire de règles morales. » La science n’est au service d’aucune idéologie : elle n’est pas là pour conforter une opinion, pour dire le bien ou le mal ou pour dicter des valeurs à la société. Malheureusement, trop souvent dans le débat médiatique, elle est instrumentalisée.

Ainsi, la science nous dit qu’il y a un réchauffement climatique et que les activités humaines jouent un rôle prépondérant dans cette évolution. Dans d’autres domaines, elle nous dit aussi que les vaccins sont d’une grande efficacité contre de nombreuses maladies et qu’ils présentent très peu de risques, que l’homéopathie n’a pas plus d’effet qu’un placebo, que les ondes électromagnétiques émises par la téléphonie mobile sont sans risque, que les OGM actuellement commercialisés sont sans danger pour la santé, que le tabac et l’alcool sont les deux premières causes de cancers évitables… La science reste cependant prudente dans ses affirmations : elle stipule bien que ses conclusions sont valables « dans l’état des connaissances » et reconnaît que la réalité est souvent complexe. Ces constats résultent des consensus établis par différentes agences ou autorités sanitaires et ont donc une valeur bien supérieure à celle des opinions.

Y a-t-il une « urgence climatique » supérieure à toute urgence sociale ou économique ? Faut-il s’appuyer sur le progrès industriel et technique ou au contraire prôner la décroissance ? Faut-il rendre obligatoires certains vaccins ? Refuser le remboursement de l’homéopathie ? Préférer l’agriculture biologique à l’agriculture conventionnelle ou à l’agriculture raisonnée ? Interdire le tabac et l’alcool ? Sortir du nucléaire ou au contraire renforcer le recours à cette énergie très peu carbonée ? Sur tous ces sujets, la science n’impose aucune réponse mais offre des éléments pour éclairer le choix.

Réchauffement climatique : les fondements du consensus

Sur quoi se fonde le consensus disant qu’il y a un réchauffement climatique de cause anthropique (lié aux activités humaines) ? La réponse classique est d’invoquer les rapports du Giec (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, qui évalue la connaissance scientifique sur la base des articles publiés et rédige un rapport synthétisant cette connaissance et les incertitudes associées). Au-delà du Giec, l’ensemble des académies des sciences et des sociétés savantes ont reconnu la réalité du réchauffement climatique et ses causes anthropiques. Certes quelques voix dissonantes s’expriment parfois – surtout dans les médias et très rarement dans les publications scientifiques – pour remettre en cause la fiabilité des projections climatiques, voire l’influence humaine sur le climat. Mais il s’agit là d’opinions isolées auxquelles un micro complaisant est parfois donné et qui ne remettent pas en cause le consensus scientifique sur la question (un consensus n’implique pas une unanimité stricte).

Cependant, il est légitime de se demander comment le Giec arrive à ses constats. Si le premier rapport paru en 1990 restait prudent sur la cause du petit réchauffement qui était déjà observé à l’époque, le degré de confiance dans l’hypothèse d’une responsabilité des activités humaines a progressivement augmenté dans les rapports suivants jusqu’à arriver à une certitude. En effet, la Terre s’est nettement réchauffée depuis 1990 et la compréhension du système climatique et de sa variabilité naturelle a progressé, permettant de comprendre de façon précise les principaux mécanismes à l’œuvre (voir l’article sur le sixième rapport du Groupe 1 du Giec dans ce numéro de Science et pseudo-sciences).

Un effet de serre bien compris

L’effet de serre est parfaitement compris dans son principe depuis plus de deux siècles, bien qu’il soit mal nommé puisque le processus physique qui œuvre dans l’atmosphère n’est pas le même que celui qui se produit sous une serre. Il est causé par l’absorption et l’émission de rayonnement infrarouge par certains gaz de l’atmosphère (appelés gaz à effet de serre). Notons que les molécules d’azote et oxygène qui forment 99 % de la masse de l’atmosphère ne contribuent pas à l’effet de serre. Ce sont des gaz à l’état de traces qui en sont responsables. L’absorption du rayonnement par les gaz à effet de serre peut être mesurée en laboratoire pour différents niveaux de température et de pression. Sur la base de ces mesures, des modèles mathématiques permettent de calculer précisément l’absorption et l’émission du rayonnement infrarouge dans l’atmosphère. Ces modèles sont validés par des mesures au sol et par satellite. Ils peuvent alors être utilisés pour calculer très précisément l’impact d’une augmentation de la concentration des gaz à effet de serre sur le flux infrarouge sortant, donc sur la capacité de la Terre à se refroidir. C’est bien parce que la physique du phénomène « effet de serre » est bien comprise et quantifiée à l’aide de modèles validés que l’on peut affirmer que la Terre doit se réchauffer lorsque la concentration de gaz à effet de serre augmente.

Aciérie Hoechst vue du nord, Eugen Bracht (1842-1921)

Les activités humaines clairement identifiées

Il n’y a aucun doute sur le fait que l’on assiste depuis des décennies à une forte augmentation de la concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère et que cette augmentation est directement liée aux activités humaines. C’est aussi vrai pour le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O), qui sont les deux autres principaux gaz à effet de serre dont la teneur a augmenté du fait des activités humaines, particulièrement l’agriculture.

Les mesures directes de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, qui ont débuté à la fin des années 1950, montrent une augmentation, dont la vitesse s’accroît avec celle de la combustion des énergies fossile (charbon, pétrole, gaz naturel). De plus, par comparaison avec les bulles d’air piégées dans les glaces de l’Antarctique, on sait que la concentration actuelle de dioxyde de carbone a très largement dépassé les concentrations « naturelles » du dernier million d’années.

Certes, le climat a déjà changé dans le passé, et des causes naturelles ont été mises en évidence : luminosité du Soleil, tectonique des plaques, variations de l’orbite de la Terre… Mais ce sont là des phénomènes qui se déroulent sur de très longues périodes (de quelques dizaines de milliers d’années à plusieurs centaines de millions d’années). Ils ne peuvent pas rendre compte de l’évolution rapide observée actuellement, ni de son ampleur.

Ce que prouvent les « modèles »…

Les modèles mathématiques sont utilisés pour prédire l’évolution à venir du climat. Un ensemble d’équations, régulièrement affinées, décrit les phénomènes physiques à l’œuvre (dynamique de l’atmosphère, cycle du carbone, des océans ou des calottes glaciaires, etc.). Les données collectées alimentent ces modèles et permettent d’effectuer des simulations en fonction de certaines hypothèses (sur les activités humaines, la population humaine, la nature et la quantité des émissions, les technologies utilisées, etc.). Les différents modèles de climat développés de manière relativement indépendante les uns des autres par des équipes distinctes de chercheurs donnent des résultats concordants. La dispersion éventuelle entre les simulations issues des différents modèles permet de quantifier l’incertitude globale. C’est ainsi, par exemple, que l’on estime qu’une disparition de la banquise Arctique est quasi certaine vers le milieu du XXIe siècle alors que l’évolution des précipitations sur l’Amazonie est incertaine.

Certes, il est impossible de démontrer qu’ils ne sont pas tous affectés d’un même biais qui les conduirait de façon homogène à commettre les mêmes erreurs, ou qu’il n’y a pas un mécanisme climatique stabilisateur inconnu qui n’aurait pas été introduit dans les équations qui rendrait toutes les prédictions fausses. Cependant, on peut noter que les modèles reproduisent bien l’évolution des températures des 150 dernières années, période sur laquelle on a des mesures assez fiables. Les premières simulations climatiques faites dans les années 1980 sont en phase avec ce qui a été observé depuis. Il n’y a donc aucune indication selon laquelle le climat possèderait un mécanisme stabilisateur inconnu qui contrebalancerait l’augmentation de l’effet de serre.

Sauver la planète du changement climatique ?

Commençons par préciser que la planète n’a pas besoin d’être sauvée. De nombreux changements – certes beaucoup moins rapides que celui que nous observons aujourd’hui – ont animé l’histoire climatique de la Terre. Au cours de ses quatre milliards d’années, elle est passée par des épisodes beaucoup plus froids ou beaucoup plus chauds que ce que nous vivons aujourd’hui. Notre planète y a manifestement survécu et la vie sur Terre également. Mais c’est bien nous, les humains et les conditions matérielles et environnementales (biodiversité incluse) dans lesquelles nous vivons, que l’on cherche à préserver en limitant le changement climatique. D’autant plus que la vitesse d’évolution du climat est un facteur particulièrement préoccupant en termes de conséquences pour les populations et pour l’environnement.

Jeune femme réchauffant ses mains sur un brasero, Allégorie de l’Hiver,Caesar Boëtius van Everdingen (c.1616-1678)

Au premier regard, la solution est simple : il faut drastiquement réduire les émissions de gaz à effet de serre, dioxyde de carbone d’abord, mais aussi méthane et protoxyde d’azote qui sont beaucoup liés à l’agriculture. C’est surtout, mais pas uniquement, notre consommation d’énergie qui est en cause. Mais comment procéder ? Cela passe-t-il par une décroissance forte des activités responsables aujourd’hui des émissions de gaz à effet de serre : consommation, transports, activités industrielles et agricoles ? Les technologies qui permettent de produire de l’énergie sans recours aux combustibles fossiles et de stocker cette énergie, ou qui piègent dans le sous-sol les émissions de gaz à effet de serre seront-elles matures à grande échelle dans des délais suffisamment courts ? La raréfaction des combustibles fossiles, à commencer par le pétrole, imposera-telle son propre agenda économique ?

La science permet d’éclairer les trajectoires possibles. Elle est indispensable pour concevoir et développer de nouvelles technologies de production sans émissions de gaz à effets de serre (et par ailleurs, concevoir des moyens pour mieux affronter le réchauffement). Mais elle est sans objet pour choisir in fine, la « bonne » trajectoire pour nous, pour l’ensemble des populations de la planète et pour les générations futures. Les contributions relatives de la sobriété, des développements technologiques ou de l’adaptation pour faire face au changement climatique annoncé sont avant tout des choix de société.


Thème : Science et décision

Mots-clés : Climat

Publié dans le n° 338 de la revue


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Les auteurs

François-Marie Bréon

François-Marie Bréon est chercheur physicien-climatologue au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement. (...)

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Jean-Paul Krivine

Rédacteur en chef de la revue Science et pseudo-sciences (depuis 2001). Président de l’Afis en 2019 et 2020. Ingénieur (...)

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